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Die vorliegende Erfindung betrifft ein persönliches Winkelmeßgerät, das zur
Erfassung der von einer Quelle ausgesandten elektromagnetischen, infraroten oder
Ultraschallstrahlung verwendbar ist, um die Richtung dieser Quelle zu bestimmen,
oder eine virtuelle Schallumgebung zu erzeugen.
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Die Winkelmessung ermöglicht die Bestimmung der Richtung einer
Strahlungsquelle. Die herkömmlichen Anwendungen sind die manuelle
Winkelmessung und die automatische Winkelmessung.
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Die automatische Winkelmessung wird bei den festen Anlagen oder bei den
mobilen Anlagen (Flugzeug, Schiff, Fahrzeug) häufig verwendet. Die
Richtungsangabe ist in Form eines Peilwinkels (Winkel zwischen dem Träger und
der scheinbaren Richtung) oder einer Abweichungangabe vom Typ rechts links
verfügbar.
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Die manuelle Winkelmessung wird oft für die Suche der Emissionsquelle mit
Hilfe einer Antenne oder eines Meßfühlers, die von Hand orientiert werden,
verwendet. Diese Art von Winkelmessung beruht auf der Suche eines Minimums
oder Maximums bei dem Empfang, ohne die Information über die relative Position
der Richtung der Quelle bezüglich der Such-Antenne oder des Such-Meßfühlers zu
liefern.
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Die zwei Arten von Winkelmessung erfordern das Ablesen eines
Instruments, oft kombiniert mit dem Abhören über eine Hörmuschel oder einen
Lautsprecher, um die Identifizierung der Quelle zu ermöglichen. Die manuelle
Winkelmessung ermöglicht keine Suche der Strahlungsquelle mit freien Händen.
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Wie in dem Patent US-A-5 068 832 beschrieben ist, ist bereits ein
persönliches Winkelmeßgerät für die Erfassung einer Ultraschallstrahlung und die
Bestimmung der Richtung der diese Strahlung aussendenden Quelle bekannt.
Dieses Gerät umfaßt einen lokalen Oszillator, um die unhörbaren Frequenzen des
Ultraschallsignals in Frequenzen umzuwandeln, die in dem Bereich der hörbaren
Töne liegen.
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In dem Patent US-A-4 774 515 wird ein Gerät zur Angabe der normalen
Haltung beschrieben, um einer Einzelperson eine Angabe über die normale Haltung
zu liefern, zusammen mit einem Mittel, um ein Signal zu erzeugen, das die Echtzeit-
Haltung der Einzelperson in dem Raum wiedergibt, und einem Mittel, um als
Reaktion auf das Echtzeit-Signal, das die Echtzeit-Haltung wiedergibt, die normale
Angabe bezüglich der Einzelperson in dem dreidimensionalen Raum anzuordnen,
so daß der Einzelperson eine normale Angabe bezüglich der Echtzeit-Haltung der
Einzelperson in dem Raum geliefert wird.
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In dem Patent US-A-4 449 018 wird ein Gerät beschrieben, das für
Schwerhörige bestimmt ist, und das die Verstärkung der Signale ermöglicht, wobei
die dreidimensionale Wahrnehmung der Töne erhalten bleibt. Bei diesem Gerät wird
die durch den Abstand der Mikrofone hervorgerufene, natürliche
Phasenverschiebung ausgenutzt, und der Verwender des Gerätes nimmt infolge der
Phasenverschiebung des nach Verstärkung in den Hörmuscheln verfügbaren,
hörbaren Signals den Azimut des Signals wahr.
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Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, ein Winkelmeßgerät von besonders
einfacher, tragbarer Konzeption zu verwirklichen, bei dem die Hände des
Verwenders frei bleiben, und bei dem kein Instrument abgelesen werden muß.
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Zu diesem Zweck ist dieses persönliche Winkelmeßgerät, das zur Erfassung
der von einer Quelle ausgesandten elektromagnetischen, infraroten oder
Ultraschallstrahlung verwendbar ist, um die Richtung dieser Quelle zu bestimmen,
oder eine virtuelle Schallumgebung zu erzeugen, und das ein von dem Kopf des
Verwenders getragenes Mittel zur Erfassung der Strahlung umfaßt, das durch eine
Drehbewegung des Kopfes bezüglich der Quelle orientierbar ist, und ein Signal mit
einer Charakteristik erzeugt, die variabel ist in Abhängigkeit von der Richtung der
Quelle bezüglich der Beobachtungsachse des Verwenders, die der Position des
Erfassungsmittels, das heißt, der Position des Kopfes entspricht, und zwei auf den
beiden Ohren des Verwenders angeordnete Hörmuscheln umfaßt, um ein
Schallsignal auszusenden, dessen Art von der Winkelabweichung zwischen der
Richtung der Quelle und der augenblicklichen Position des Kopfes des Verwenders
abhängt, dadurch gekennzeichnet, daß das Erfassungsmittel aus einem
Antennensystem besteht, das einen Ausgang und mindestens eine zu der
Quer
achse der Ohren parallele Analysenachse besitzt, und daß das Gerät außerdem
einen Empfänger-Demodulator umfaßt, dessen Eingang mit dem Ausgang des
Erfassungsmittels verbunden ist, und eine Schaltung zur Verarbeitung des
demodulierten Signals umfaßt, die an den Ausgang des Empfänger-Demodulators
angeschlossen ist, und an ihrem Ausgang ein Steuersignal erzeugt, das von der
Winkelabweichung zwischen der Richtung der Quelle und der augenblicklichen
Position des Erfassungsmittels, das heißt, der Beobachtungsachse des Verwenders,
abhängt, und zwei Schaltungen zur Verarbeitung des Audiosignals umfaßt, die dem
rechten bzw. linken Schallkanal zugeordnet sind, und deren Eingänge an den
Ausgang der Verarbeitungsschaltung angeschlossen sind, und deren Ausgänge mit
der rechten Hörmuschel bzw. der linken Hörmuschel verbunden sind, um die
Richtung der Quelle durch das binaurale Hören wahrnehmen zu können.
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Das Winkelmeßgerät der vorliegenden Erfindung kann in vorteilhafter Weise
in Form eines mit Hörmuscheln versehenen Helms verwirklicht werden, in den ein
Antennensystem oder ein Meßfühlersystem eingebaut ist, welches das Mittel zur
Aufnahme der Strahlung darstellt. Alle anderen Elemente der elektronischen
Schaltung zur Verarbeitung des aufgenommenen Signals können ebenfalls in den
Helm integriert werden, oder auch an einer beliebigen Stelle des Körpers des
Verwenders getragen werden, wobei sie durch Drähte mit dem Helm verbunden
sind.
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Das Winkelmeßgerät der vorliegenden Erfindung kann bei zahlreichen
Anwendungen in vorteilhafter Weise verwendet werden, um die Richtung einer
Strahlungsquelle zu bestimmen. Als Anwendungsbeispiele können genannt werden:
die Ortung von Notbaken an Land und unter Schnee (Erfassung von unter einer
Lawine eingeschlossenen Personen), das Treffen in einer durch einen Sender
gekennzeichneten Zone, die Kommunikation mit Ortung bei individuellen
Luftfahrtaktivitäten, bei denen Fallschirme, Gleitschirme, Drachenflieger und
Ultraleichtflugzeuge verwendet werden, die Ortung und Identifizierung von
elektromagnetischen Störungen, die Sicherheit und die Kommunikation von
Mitarbeitern, die mit einem Helm oder einem Helmtauchgerät ausgerüstet sind und
unter harten Umweltbedingungen oder in feindlichen Umgebungen arbeiten. In
diesem letzteren Fall wird das für die Winkelmessung verwendete Empfangssystem
durch einen Sender vervollständigt, um eine bilaterale Verbindung mit einer
gegenseitigen Ortung zu ermöglichen. Dieses letztere Gerät kann so in vorteilhafter
Weise verwendet werden von: Feuerwehrleuten, die in einer gefährlichen Zone mit
geringer Sicht eingreifen, Mitarbeitern, die in einer verschmutzten, geräuschvollen,
radiaktiven Zone arbeiten, Astronauten beim Ausstieg aus dem Raumschiff,
Tauchern (Übertragung durch Modulation einer Ultraschallwelle), usw.
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Wie oben angegeben wurde, kann das Winkelmeßgerät der vorliegenden
Erfindung in vorteilhafter Weise auch für die Simulation einer Schallumgebung in
einer interaktiven virtuellen Umgebung verwendet werden (Ausbildung auf Simulator,
oder Spiel).
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Nachstehend werden als nicht-begrenzende Beispiele verschiedene
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei auf die
beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, die Folgendes darstellen:
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Die Fig. 1 ist ein Übersichtsschema eines Winkelmeßgerätes der
vorliegenden Erfindung, das die Bestimmung der Richtung einer Strahlungsquelle
mittels binauralen Hörens ermöglicht.
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Die Fig. 2 ist ein Übersichtsschema einer Ausführungsform eines
Winkelmeßgerätes, das die Bestimmung der Richtung einer modulierten oder
nichtmodulierten Strahlungsquelle mittels binauralen Hörens ermöglicht.
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Die Fig. 3A und 3B sind Diagramme, welche die Amplituden der in dem
rechten bzw. linken Ohr erzeugten Schallsignale veranschaulichen, und zwar in dem
Fall der Orientierung des Kopfes in Richtung der Strahlungsquelle, und in dem Fall
der Orientierung nach einer Drehung um 90º.
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Die Fig. 4 ist ein Diagramm, das die Variation der Verzögerung zwischen
den auf die linke und die rechte Hörmuschel gegebenen Signalen als Funktion des
Winkelunterschiedes zwischen dem Kopf des Verwenders und der Richtung der
Quelle wiedergibt.
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Die Fig. 5 ist ein Diagramm, das die Variation der Amplitude der
Schallsignale in der linken und rechten Hörmuschel als Funktion des
Winkelunterschiedes bei einem normalen Modus und bei einem Zielpeilungsmodus
veranschaulicht.
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Die Fig. 6 ist ein Übersichtsschema einer Variante des Gerätes, bei der die
Analyse der Herkunft der Strahlung durch Interferometrie ausgeführt wird.
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Die Fig. 7 ist ein Übersichtsschema einer Variante des Gerätes, die bei der
Simulation einer Schallstrahlung verwendet wird.
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Die Fig. 8 ist ein Schema eines Flußdiagramms der Software für die
Verarbeitung des Winkelmeßsignals.
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In der Fig. 1, auf die nun Bezug genommen wird, ist ein Übersichtsschema
eines Winkelmeßgerätes der vorliegenden Erfindung wiedergegeben, das für die
Erfassung einer von einer Quelle S ausgesandten elektromagnetischen Strahlung
verwendbar ist. In der folgenden Beschreibung betreffen alle wiedergegebenen
Anwendungsbeispiele des Gerätes der vorliegenden Erfindung die Erfassung einer
elektromagnetischen Strahlung, aber es versteht sich von selbst, daß das Gerät der
vorliegenden Erfindung ebenfalls verwendet werden könnte, um andere
Strahlungen, wie zum Beispiel Infrarot- und Ultraschallstrahlungen, aufzunehmen,
wenn geeignete Meßfühler verwendet werden.
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Das Winkelmeßgerät der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Mittel 1 zur
Aufnahme der von der Quelle S ausgesandten elektromagnetischen Strahlung, in
dem vorliegenden Fall ein Antennensystem, das auf dem Kopf 2 des Verwenders
des Gerätes in der Querrichtung, das heißt, parallel zu der Achse seiner Ohren
angeordnet ist. Bei dem Winkelmeßgerät werden außerdem zwei Hörmuscheln,
nämlich eine rechte Hörmuschel 3d und eine linke Ohrmuschel 3g verwendet, um
Schallsignale zu erzeugen, die auf das rechte bzw. linke Ohr des Verwenders
gegeben werden.
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Das Antennensystem 1 ist mit einem Empfänger 4 verbunden, der das von
der Antenne aufgenommene Signal empfängt, wobei dieses Signal eine Funktion
des Winkelunterschiedes a zwischen der Richtung R der Quelle S der
elektromagnetischen Strahlung und der Beobachtungsrichtung A des Verwenders
des Gerätes ist, wobei dieser Winkelunterschied in jeder der Figuren der Zeichnung
durch einen schwarzen Pfeil angegeben ist.
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Der Empfänger 4 gibt an seinem Ausgang ein Winkelmeßsignal aus, das auf
den Eingang einer Schaltung 5 zur Verarbeitung des Winkelmeßsignals gegeben
wird, die an ihrem Ausgang ein Signal x ausgibt, das eine Funktion des
Winkelunterschiedes a ist. Anders ausgedrückt, es gilt x = f(a). Der Ausgang der Schaltung
5 ist mit den Eingängen von zwei Schaltungen 6d, 6g zur Verarbeitung des
Audiosignals verbunden, die dem rechten bzw. linken Schallkanal zugeordnet sind,
und deren Ausgänge mit der rechten Hörmuschel 3d bzw. der linken Hörmuschel 3g
verbunden sind.
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Das Winkelmeßgerät der vorliegenden Erfindung ermöglicht seinem
Verwender, die Quelle S einer elektromagnetischen Strahlung zu orten, wobei seine
Hände frei bleiben und keine besondere Aufmerksamkeit von ihm gefordert wird,
beispielsweise kein Positionsindikator abgelesen werden muß. In dem Fall des in
der Fig. 1 wiedergegebenen Systems zum binauralen Hören ermöglichen die
Merkmale der auf die Hörmuscheln 3d, 3g gegebenen Signale dem Träger dieser
Hörmuscheln eine Rekonstitution der Schallumgebung, die derjenigen eines direkten
Gesprächspartners ähnlich ist, der in der gleichen Richtung bezüglich der
Orientierung des Kopfes positioniert ist. Für die Verwendung des Gerätes sind keine
besonderen Anweisungen erforderlich, und die natürlichen Reflexe ermöglichen die
Ortung der Quelle S mit der gewünschten Genauigkeit. Eine grobe Ortung der
Quelle S wird ohne Bewegung des Kopfes einfach aufgrund des Unterschiedes der
auf die zwei Hörmuscheln, nämlich die rechte Hörmuschel 3d und die linke
Hörmuschel 3g gegebenen Signale erhalten. Eine leichte Schwenkbewegung des
Kopfes genügt, um zu unterscheiden, ob eine Quelle vor oder hinter dem Verwender
gelegen ist. In der Tat, wenn die Quelle S in der Achse des Kopfes und vor dem
Verwender angeordnet ist, äußert sich eine Schwenkung des Kopfes im
Uhrzeigersinn bei dem Verwender des Gerätes durch eine relative Verschiebung der
Quelle S nach links. Wenn sich dagegen die Quelle S hinter dem Verwender
befindet, äußert sich die gleiche Schwenkung des Kopfes durch eine relative
Verschiebung der Quelle S nach rechts. Wenn schließlich der Verwender eine
genaue Ortung der Quelle S wünscht, dreht er natürlich seinen Kopf in die
scheinbare Richtung der mittels der zwei Hörmuscheln 3d, 3g rekonstituierten
Schallquelle.
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Das Antennensystem 1 und die Hörmuscheln 3d, 3g können entweder nur
zur Winkelmessung dienen, oder auch zur Kommunikation zwischen mehreren
Personen verwendet werden.
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Wie oben beschrieben wurde, kann bei dem Gerät der vorliegenden
Erfindung ein Antennensystem 1 mit einer einzigen Analysenachse verwendet
werden, die parallel zu der Querachse der Ohren ist. Es ist jedoch möglich, eine
weiter entwickelte Ausführungsform zu verwenden, bei der mindestens zwei
nichtparallele Analysenachsen verwendet werden, um eine realistischere Rekonstruktion
der relativen Position des Kopfes des Verwenders bezüglich der Emissionsquelle S
zu erhalten. Ein Antennensystem mit mehreren Analysenachsen entspricht bei der
im Folgenden beschriebenen Anordnung der Erzeugung einer interaktiven virtuellen
Schallumgebung (Fig. 7). Die Analyse der Herkunft der Strahlung kann durch jedes
bekannte Mittel erfolgen, und zu diesem Zweck kann bei den Winkelmeßsystemen,
die eine Winkelabweichungs- oder Winkelunterschiedsinformation ausgeben,
irgendeine herkömmliche Analysenmethode verwendet werden.
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Das Gerät umfaßt einen Helm, der das Antennensystem 1 oder das
Meßfühlersystem trägt, sowie die Hörmuscheln 3d, 3g, und eventuell die anderen
Komponenten 4, 5, 6d, 6g der elektrischen Schaltung. Anders ausgedrückt, der
Helm könnte nur das Antennensystem 1 und die Hörmuscheln 3d, 3g umfassen,
wobei die anderen Elemente der elektrischen Schaltung auf dem Körper, an dem
Gürtel, oder auf dem Rücken des Verwenders getragen werden.
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Die Fig. 2 gibt eine Ausführungsform des Winkelmeßgerätes wieder, bei
der eine Amplituden-, Phasen- oder Frequenzmodulation des von dem
Antennensystem aufgenommenen Signals verwendet wird. Wenn die Trägerwelle
der von der Quelle S kommenden elektromagnetischen Strahlung moduliert ist, gibt
die Signalverarbeitungsschaltung 5, die über eine Verbindung 7 mit dem
Antennensystem 1 verbunden ist, auf dieses Antennensystem ein
Modulationssignal, das die Modulation des aufgenommenen Signals bewirkt. Das
Antennensystem 1 gibt also ein Antennensignal mit doppelter Modulation an den
Empfänger 4 aus, der ebenfalls als Demodulator dient. Dieser Empfänger 4 gibt so
an seinem Ausgang zwei überlagerte, demodulierte Niederfrequenzsignale aus,
wobei das eine von der Modulation der Quelle, und das andere von der Modulation
durch das Antennensystem 1 herrührt, und diese zwei Signale werden auf zwei
Audiosignal-Verarbeitungsschaltungen 6d und 6g, und auf die Winkelmeßsignal-
Verarbeitungsschaltung 5 gegeben. Im übrigen gibt die Winkelmeßsignal-
Verarbeitungsschaltung 5 an ihrem Ausgang das Signal x aus, das eine Funktion
des Winkelunterschiedes ist, und das auf die zwei Schaltungen 6d-6g gegeben wird.
Die zwei Audiosignal-Verarbeitungsschaltungen 6d-6g geben in Abhängigkeit von
dem Winkelunterschied a verschiedene Signale auf die Hörmuscheln 3d bzw. 3g.
Die von dem Blöcken 5, 6d, 6g und 8 der Fig. 2 ausgeführten Funktionen
können durch eine Software ausgeführt werden, die durch einen DSP (Digital Signal
Processor), ein Bauelement mit kleinen Abmessungen und geringem
Energieverbrauch, verwirklicht ist. Die Software selbst wird weiter unten unter Bezugnahme
auf die Fig. 8 schematisch beschrieben.
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Die Fig. 3A und 3B geben die Niveaus der Schallsignale wieder, die bei
den zwei extremen Werten des Winkelunterschiedes des Kopfes des Verwenders
bezüglich der Quelle S. nämlich einer Position mit einem Winkelunterschied Null
(Fig. 3A), und einer Position mit einem Winkelunterschied von 90º (Fig. 3B) auf
das rechte Ohr OD und das linke Ohr OG gegeben werden. Man sieht, daß dann,
wenn die Beobachtungsachse A mit der Richtung R der Strahlungsquelle S
zusammenfällt, das heißt, bei einem Winkelunterschied Null, die auf die Ohren
gegebenen Schallsignale die gleiche Amplitude haben, wobei diese Amplitude
"Bezugsniveau" genannt wird. Wenn dagegen der Kopf um 90º im Uhrzeigersinn
gedreht wird, wie dies in der Fig. 3B dargestellt ist, empfängt das der Strahlung
ausgesetzte Ohr, das heißt, in dem veranschaulichten Fall das linke Ohr, ein
Schallsignal, das ein höheres Niveau als das Bezugssignal hat, während das
entgegengesetzte Ohr, das heißt, das rechte Ohr OD, ein Schallsignal empfängt,
dessen Amplitude niedriger als das Bezugssignal ist, und mit der Frequenz der
Strahlung allmählich abnimmt.
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Die Fig. 4 veranschaulicht die Variation der Verzögerung dt des Signals,
das auf das zu der Quelle entgegengesetzte Ohr, das heißt, das rechte Ohr in der
Fig. 3, gegeben wird, bezüglich des Signals, das auf das der Strahlung
ausgesetzte Ohr, das heißt, das linke Ohr OG gegeben wird. Man sieht, daß diese
Verzögerung dt, ausgedrückt in Mikrosekunden, für einen Winkelunterschied a von
90º maximal ist, und für einen Winkelunterschied von 0º oder 180º, das heißt, wenn
die Querachse der Ohren senkrecht zu der Richtung der Strahlungsquelle ist, Null
ist.
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Die Fig. 5 veranschaulicht die Variation der Amplitude des auf jedes der
Ohren gegebenen Schallsignals in dem Fall von zwei verschiedenen Betriebsarten,
nämlich einem normalen Modus und einem Zielpeilungsmodus, bei dem die
Empfindlichkeit des Gerätes in der Nähe des Winkelunterschiedes von 0º erhöht ist.
Die Kurven mit einfachem Strich entsprechen dem linken Ohr, während die Kurven
mit einer Aufeinanderfolge von schwarzen Punkten dem rechten Ohr entsprechen.
Bei dem normalen Modus folgt das auf das linke und rechte Ohr gegebenen Niveau
der Schallsignale bei einer Variation des Winkelunterschiedes a den Kurven OG1
bzw. OD1. Bei dem Zielpeilungsmodus ist jede der
Audiosignal-Verarbeitungsschaltungen 6d, 6g mit einem Mittel verbunden, das ein Steuersignal r für
den Zielpeilungsmodus erzeugt (Fig. 2), um den Anstieg der Kurven, das heißt, die
Empfindlichkeit des Gerätes, beim Nulldurchgang auf der dem Schallniveau n in
Dezibel entsprechenden Ordinatenskala zu vergrößern. In der Fig. 5 sieht man,
daß bei dem Zielpeilungsmodus die Kurven OG2 und OD2 deutlich stärker
ausgeprägt und gespreizt sind, und daß die Niveaus der Schallsignale zwischen
dem der Strahlung ausgesetzten Ohr und dem entgegengesetzten Ohr sich viel
stärker unterscheiden, sobald sich der Winkelunterschied a von dem Wert 0º
entfernt.
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Das Gerät, dessen Schaltbild in der Fig. 2 wiedergegeben ist, ermöglicht
ebenfalls, eine Quelle einer Strahlung mit nicht-modulierter Trägerwelle zu orten. In
diesem Fall wird ein Niederfrequenz-Signalgenerator 8 verwendet, der mittels eines
Umschalters 9 anstelle des Empfängers 4 an die zwei Audiosignal-
Verarbeitungsschaltungen 6d-6g angeschlossen werden kann. Dieser
Niederfrequenz-Signalgenerator 8 gibt dann, wie in dem oben beschriebenen Fall,
anstelle des Niederfrequenzsignals, das sich aus der Demodulation der Trägerwelle
durch die Empfänger-Demodulator-Schaltung ergibt, sein eigenes
Niederfrequenzsignal auf die zwei Schaltungen 6d, 6g. Der Umschalter 9 ist so mit
den Audiosignal-Verarbeitungsschaltungen 6d-6g verbunden, und außerdem
entweder mit dem Empfänger-Demodulator 4 verbunden, wenn die Trägerwelle
moduliert ist, oder mit dem Niederfrequenzgenerator 8 verbunden, wenn die
Trägerwelle nicht moduliert ist.
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Die Fig. 6 ist ein partielles Schema einer Ausführungsvariante, bei der die
Analyse der Herkunft der Strahlung durch Interferometrie erhalten wird. In diesem
Fall weist das Antennensystem 1 zwei getrennte Meßfühler 1g und 1d auf, die
getrennt an den Empfänger Demodulator 4 angeschlossen sind, um die
Phasenverschiebung der Trägerwelle der Strahlung auf den zwei
Antennenelementen 1g, 1d als Funktion des Winkelunterschiedes a zu erfassen.
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Die Fig. 7 veranschaulicht eine Anwendung des Winkelmeßgerätes der
vorliegenden Erfindung bei der Erzeugung einer interaktiven virtuellen
Schallumgebung. In diesem Fall wird die Winkelmeßinformation verwendet, um eine
durch die Position des Kopfes des Hörers gesteuerte Drehung des Schallpanoramas
auszuführen. Das Gerät umfaßt dann, wie in den vorhergehenden Fällen, den
Empfänger-Demodulator 4 und die Signalverarbeitungsschaltung 5, die über die
Verbindung 7 mit dem Antennensystem 1 verbunden ist, um das Modulationssignal
darauf zu geben. Der Empfänger-Demodulator 4 weist jedoch mehrere Kanäle auf,
zum Beispiel vier Kanäle (Quadrophonie), und er umfaßt vier Ausgänge, die diesen
vier Kanälen entsprechen, und die an einen Audiosignal-Prozessor 12
angeschlossen sind, der mit den zwei Hörmuscheln 3d, 3g verbunden ist. Die
Signalverarbeitungsschaltung 5 ist ebenfalls an den Audiosignal-Prozessor 12
angeschlossen, um das Signal x, das den Winkelunterschied a kennzeichnet, darauf
zu geben. Das Gerät ermöglicht so, mittels der zwei Hörmuscheln 3d, 3g eine
Schallumgebung zu rekonstituieren, die als Funktion der Position des Kopfes
bezüglich der Richtung der Quelle S. das heißt, als Funktion des
Winkelunterschiedes a, genau auf die gleiche Weise variiert, wie wenn sich der
Hörer in einer Schallumgebung mit vier akustischen Quellen, nämlich einem
vorderen rechten Lautsprecher, einem vorderen linken Lautsprecher, einem hinteren
rechten Lautsprecher, und einem hinteren linken Lautsprecher befinden würde.
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Nun wird unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der Fig. 8 eine
Software beschrieben, die bei einem DSP (Digital Signal Processor) eingesetzt wird.
In der Fig. 8 ist das Meßfühlernetz 1 wiedergegeben, das dem Antennensystem 1
der Fig. 2 entspricht, und das ein Verbundsignal 11 in Richtung des Empfängers
oder Demodulators 4 aussendet. Das Meßfühlernetz oder Antennensystem 1
empfängt ein Steuersignal s2 für das Netz oder das Antennensystem 1 von der
Signalverarbeitungsschaltung 5. Diese Schaltung 5 empfängt das Audiosignal s3
von dem Empfänger oder Demodulator 4, wobei dieses Signal in einer Stufe 5a
einer Analog/Digital-Umsetzung unterworfen wird. Die Signalverarbeitungsschaltung
5 übernimmt eine Synchronisationsfunktion 5b, die auf die Steuerfunktion 5c des
Antennensystems 1, die Analog/Digital-Umsetzung 5a, und die
Peilwinkelverarbeitung 5d wirkt. Das Ergebnis der Peilwinkelverarbeitung 5d wird auf
eine Audiosignal-Verarbeitungsstufe 6a der Audiosignal-Verarbeitungsschaltungen
6d, 6g gegeben, auf die ebenfalls das digitale Audiosignal von dem Niederfrequenz-
Signalgenerator 8, und das Ergebnis der Analog/Digital-Umsetzung 5a der
Verarbeitungsschaltung 5 wirkt. Die Audiosignal-Verarbeitungsstufe 6a wirkt über
Digital/Analog-Umsetzungsstufen 6b, 6c auf die linke Hörmuschel 3g und die rechte
Hörmuschel 3d. Auf die Audiosignal-Verarbeitungsstufe 6a wirken ebenfalls eine
Empfindlichkeitsauswahl (Zielpeilungsmodus-Steuersignal r der Fig. 2), und eine
interne/exteme Audiosignalauswahl (Umschalter 9).